典型阔叶红松林木本植物的空间分布格局及其与生境的关联性

1、典型阔叶红松林木本植物的空间分布格局及其与生境的关联性物种的空间格局与其形成机理是生态学研究的核心内容之一。 物种的空间分 布是各种内在和外在过程相互作用的结果。对物种空间分布格局的形成过程及各种影响因子的研究更是有助于理解物 种多样性在不同时间和空间尺度上的维持机制。 了解阔叶红松林植物的空间分布 特征, 对于认识群落构建过程具有十分重要的意义。基于 9hrn2 小兴安岭典型阔叶红松林监测样地调查资料 , 对固定样地内主要 树种种群动态及其分布格局进行研究。紫椴 (Tilia amurensis) 和枫桦 (Betula costata)活立木密度的径级分布呈“ L”型,冷杉(Abies n

2、ephrolepis) 活立木呈 偏正态分布，红松(Pinus koraiensis)活立木呈“ J”型。红松和冷杉活立木的空间格局随着径级的增加 , 分布格局从聚集分布向随机 分布发展。树种间的空间关联与径级密切相关 ,在小径级上 ,相关关联性较强 ,随 着径级的增大 , 树种间的相关性逐渐减弱。对不同地形下四个主要树种的分布进行 x2检验,结果表明，四个主要树种的 活立木在小径级下的分布受地形的影响不显著 ,随着径级的增大 , 地形对主要组 成树种活立木分布的影响增强。林冠条件对阔叶树种幼树的分布有显著影响 , 枫 桦幼树I和紫椴幼树U的数量分布在林隙和林冠条件下差异显著，林冠条件对典型阔

3、叶红松林主要针叶树种幼树的分布影响均不显著。采用点格局分析方法对固定样地内死亡木的空间分布格局进行了研究。 结果 表明 , 固定样地内死亡木的总密度为 368.8n.hm-2, 径级结构呈现明显的正态分 布 , 各径级密度差别较大。花楷械(Acer ukurunduense)(27.8n hm-2)和枫桦(26.1 n,hm-2)是阔叶死亡 木的主要组成树种。红松 (41.6n.hm-2) 是针叶死亡木的主要组成树种 , 针叶树种死亡木的密度分布在径级上表现出典型的J 型, 数量随着径级的增大而增加。在150m的空间尺度内，死亡木总体在较小尺度上表现为集群分布，随着尺度 的增加,死亡木趋于均匀

4、分布。不同径级组在不同规模尺度聚集 ,随着径级的增加 , 聚集强度呈下降趋势。各径级死亡木的聚集强度均随着尺度的增加而增加。 不同物种死亡木在不同 径级也会表现不同的空间格局 , 阔叶、针叶、灌木及未知种各径级死亡木均主要 呈聚集分布 , 其中阔叶和针叶径级 I 随着尺度的增大由随机分布向聚集分布发展。不同存在形式和不同腐烂等级的死亡本在研究尺度内主要呈集群分布。 死亡 木的空间分布格局是阔叶红松林群落与其自然环境长期作用的结果 , 从某种程度 上也反映了该林型天然更新的格局和机制。相对于物种而言 , 功能性状是对环境资源特征最直接的指示 , 最能阐明物种 空间上的共存机理。基于此 , 本文选

5、择了能反映植物生态学策略的三个叶片功能 性状( 叶面积、比叶面积和叶片干物质含量 ), 对叶片性状空间分布格局形成的原 因进行了分析 , 结论表明：研究区域内木本植物大部分选择具有大量小叶片的生 活策略 , 具有大叶片的植物个体较少。大量的小叶面积树种在样地内呈随机的分布格局 ,大叶面积呈聚集的格局。 随着叶面积的增大 ,空间分布格局的聚集逐渐增强。各个水平干物质含量的树种 , 均呈现聚集的分布格局 , 且随着干物质含量的 增加, 聚集强度逐渐的减小。 从树种组成来看 , 研究区域内常绿树种多选择小叶面 积 , 阔叶树种多选择大叶面积。常绿树种多为耐荫的针叶树种；阔叶树种多为喜光的高大乔木 ,

6、 对生境养分 条件的要求也较高。基于以上生物学特性 , 常绿树种个体对资源的竞争耐受性较强,其叶片可呈随机分布； 阔叶树种由于生长与特定生境或随机产生的林窗相关,其大叶片呈聚集分布。林冠空隙动态是调节木本树种种群结构的普遍机制。 由于树种不同的更新生 态机制, 不同生活型的树种聚居于不同的微生境内 ,从而构成了完整的混交林。林分由一系列的林隙和郁闭冠层组成 , 由于林隙特征与相对光照强度和土壤 条件的变化相对应 , 它们支配着树木的建立和生态学表型。林隙干扰是阔叶红松 林林分结构维持和发展的重要驱动力 , 然而大多研究只考虑林隙对幼苗建立初期 和末期总体的数量变化 , 忽视了此阶段中曾经出现而

7、又死亡的动态过程。本文以915个2mK 2m小样方内的多年生幼苗(H 30cm, DBH<1cm)为研究 对象, 基于 2006年、2008年、2010年和 2012年4次调查数据 ,分析了幼苗的新 增、死亡、高生长及其动态 , 探讨了林隙与林冠下幼苗的建立过程。结果表明 , 样地内共有幼苗 42种,其中林隙对 11 种幼苗的建立具有显著的促进作用。在林隙内稠李 (Prunus padus) 、枫桦、裂叶榆 (Ulmus laciniata) 、龙芽楤 木(Aralia elata)、珍珠梅(Sorbaria sorbifolia) 、山槐(Maackia amurensis) 和红皮云杉 (Picea koraiensis) 的幼苗新增显著高于林冠下 , 而稠李、裂叶榆、 龙芽楤木、珍珠梅和山槐幼苗的死亡数量显著高于林冠下；林隙对冷杉、春榆 (Ulmus. japonica) 、红皮云杉、花楸 (Sorbus pohuashanensis) 和山槐幼苗的高 生长具有促进作用。 2008年新增并在以后调查中死亡的幼苗有 31 种, 其中 5种 幼苗在林隙内显著高于林冠下；